企业—LVS的模式一：DR模式

一.LVS的基本概念

1.lvs的定义

• LVS的全称是Linux virtual server&＃xff0c;即Linux虚拟服务器&＃xff0c;它是封装在linux的内核中的。之所以是虚拟服务器&＃xff0c;是因为LVS自身是个负载均衡器&＃xff0c;不接受处理请求&＃xff0c;而是将请求转发至位与它后端真正的服务器realserver上。

• LVS是四层&＃xff08;传输层tcp/udp&＃xff09;&＃xff0c;七层&＃xff08;应用层&＃xff09;的负载均衡工具&＃xff0c;只不过大众一般都使用它的四层负载均衡功能ipvs&＃xff0c;而七层的内容分发负载工具ktcpvs&＃xff08;kernel tcp virtual server&＃xff09;不怎么完善&＃xff0c;使用的人并不多。

• ipvs是集成在内核中的框架&＃xff0c;可以通过用户空间的程序ipvsadm工具来管理&＃xff0c;该工具可以定义一些规则来管理内核中的ipvs。就像iptables和netfilter关系一样。

2.LVS-ipvs相关的几种IP

• VIP&＃xff1a;virtual IP&＃xff1a;LVS服务器上接收外网数据包的网卡IP地址
• DIP&＃xff1a;director IP&＃xff1a;LVS服务器上转发数据包到realserver的网卡IP地址
• RIP&＃xff1a;realserver&＃xff08;简称RS&＃xff09;上接收Director转发数据包的IP&＃xff0c;即提供服务的服务器的IP。
• CIP&＃xff1a;客户端的IP

二.LVS模式&＃xff08;DR&＃xff09;

1.DR模式的基本概念

• DR&＃xff08;Direct Routing&＃xff09;模式为直接路由模式
• 调度器对数据包的处理是改写数据帧的目标MAC地址&＃xff0c;通过链路层来负载均衡。
• DR通过改写请求报文的目标MAC地址&＃xff0c;将请求发送到真实服务器&＃xff0c;而真实服务器则将响应直接返给用户。
• 要求调度器与真实服务器都有一块网卡连在同一物理网段上&＃xff0c;以便使用MAC地址通信转发数据包。

2.DR模式工作原理

• &＃xff08;1&＃xff09;客户端发送请求被director接收后&＃xff0c;director根据负载均衡算法改写数据帧的目标MAC地址为后端某RS的MAC地址&＃xff0c;并将该数据包转发给该RS&＃xff08;实际上是往整个局域网发送&＃xff0c;但只有该MAC地址的RS才不会丢弃&＃xff09;
• &＃xff08;2&＃xff09;RS接收到数据包后&＃xff0c;发现数据包的目标IP地址为VIP&＃xff0c;而RS本身已经将VIP配置在了自身的某个接口上&＃xff0c;因此RS会接收这个数据包并进行处理。
• &＃xff08;3&＃xff09;处理完毕后&＃xff0c;RS直接将响应报文响应给客户端。此时数据包源IP为VIP&＃xff0c;目标IP为CIP。

3.DR模式时的基本属性和要求

• Realserver的RIP和Director的DIP必须处于同一网段中&＃xff0c;以便使用MAC地址进行通信。
• realserver上必须配置VIP地址&＃xff0c;以便接收director转发过来的数据包&＃xff0c;以及作为响应报文的源IP。
• realserver响应给客户端的数据包的源和目的IP为VIP—>CIP
• director只处理入站请求&＃xff0c;响应请求由realserver完成。

三.模拟DR模式的实现

1.实验环境

2.实现如下

server1:

• (1)配置yum源,添加高可用的安装包

[root&＃64;server1 yum.repos.d]# vim rhel-source.repo
文件后面添加&＃xff1a;
[LoadBalancer]
name &＃61; LoadBalancer
baseurl &＃61; http://172.25.13.250/file/LoadBalancer ##默认的安装软件是在镜像下的Package安装包里面&＃xff0c;所以在yun源需要加入lvs的安装包
gpgcheck &＃61; 0


• (2)安装软件lvsadm

[root&＃64;server1 yum.repos.d]# yum install -y ipvsadm
[root&＃64;server1 yum.repos.d]# ipvsadm -l ##查看策略
[root&＃64;server1 yum.repos.d]# lsmod #内核模块&＃xff0c;如果没有该模块可以安装该模块
modprobe 模块名 #安装该模块


• (3)添加策略

[root&＃64;server1 yum.repos.d]# ipvsadm -A -t 172.25.254.100:80 -s rr ##添加轮询策略
[root&＃64;server1 yum.repos.d]# ipvsadm -a -t 172.25.254.100:80 -r 172.25.254.2 -g ##-g表示给真实服务器添加DR策略
[root&＃64;server1 yum.repos.d]# ipvsadm -a -t 172.25.254.100:80 -r 172.25.254.3 -g
[root&＃64;server1 yum.repos.d]# /etc/init.d/ipvsadm save ##保存策略
[root&＃64;server1 yum.repos.d]# ip addr add 172.25.13.100/24 dev eth0 ##添加VIP网卡


• (4)如果开了varnish则要关掉该服务&＃xff0c;因为varnish使用的也是80端口&＃xff0c;会与ipvsadm冲突
  
  server2,server3:

server2&＃xff1a;

• 安装apache并且配置默认发布目录下文件要发布的内容便于检测
  

• 添加VIP的网卡保持与VIP处于同一网段

[root&＃64;server2 html]# ip addr add 172.25.13.100/32 dev eth0 ##设置32位是为了防止别人链接到服务器&＃xff0c;则调度器就没有意义了


server3:

同server2的配置相同

3.检测如下&＃xff1a;

• 在server1上&＃xff08;ipvsadm&＃xff09;
  
• 在物理机上&＃xff08;IP为172.25.254.77与realserver的IP处于同一网段&＃xff09;

发现没有在server2&＃xff0c;和server3上轮询。

原因如下&＃xff1a;

a.以上情况server1&＃xff0c;server2&＃xff0c;server3都能被访问到
b.如果绑定i的MAC地址为server1也就是lvs服务器&＃xff0c;则在server2&＃xff0c;server3上轮询是没有错的
c.如果绑定的MAC地址是server2或者server3则就会出现上述情况&＃xff0c;即在测试端不会形成论叫而是直接去了MAC绑定的后端服务器&＃xff0c;这在企业当中也是不被允许的。

• 上述情况为绑定MAC地址为server2的情况

a.查看发现物理机的MAC地址与server2的相同

3.解决绑定MAC地址只为virtualserver即只为server1如下&＃xff1a;

&＃xff08;1&＃xff09;解决如下&＃xff1a;

需要配置server2&＃xff0c;server3的路由策略

• server2

yum install arptables_jf -y #server2&＃xff0c;server3都需要下载
#当网络1广播需要172.25.254.100时它丢弃所有的网内请求
[root&＃64;server2 html]# arptables -A IN -d 172.25.254.100 -j DROP
#当它自身需要在网内发包时&＃xff0c;伪装为自己原来的Ip172.25.254.2
[root&＃64;server2 html]# arptables -A OUT -s 172.25.13.100 -j mangle --mangle-ip-s 172.25.13.2
[root&＃64;server2 html]# arptables -nL
[root&＃64;server2 html]# /etc/init.d/arptables_jf save#保存策略
[root&＃64;server2 html]# /etc/init.d/arptables_jf start#开启服务


• server3

配置同server2相同



(2)再次测试如下&＃xff1a;

• 在物理机上

[root&＃64;foundation13 yum.repos.d]# arp -d 172.25.254.100 #把该模式关掉
[root&＃64;foundation13 yum.repos.d]# curl 172.25.13.100 ##再次访问发现是轮询调度&＃xff0c;并且查看MAC地址的话也是server1上的虚拟IP的MAC


发现在server2和server3之间轮询调度

• 在server1上查看&＃xff0c;发现有server2和server3的访问次数
  
• 物理机的MAC地址与server1的MAC地址一致